Τι είναι η γενετική μετατόπιση;

Η γενετική μετατόπιση είναι ένας μηχανισμός εξέλιξης που συμβαίνει με τυχαία πιθανότητα και όχι φυσική επιλογή.Στη γενετική μετατόπιση, ένας πληθυσμός βιώνει μια αλλαγή στη συχνότητα ενός δεδομένου αλληλόμορφου, που προκαλείται από την τυχαία τύχη και όχι την ανάγκη προσαρμογής.Αυτό διαφέρει από τη φυσική επιλογή, στην οποία μεταβάλλεται η αλληλόμορφη συχνότητα με βάση τα πιο δυνατά γονίδια που επιβιώνουν για να αναπαραχθούν και τα ασθενέστερα γονίδια που πεθαίνουν.Η γενετική μετατόπιση τείνει να είναι ένα φαινόμενο μεταξύ των μικρότερων πληθυσμών, ενώ η φυσική επιλογή επηρεάζεται σε μεγαλύτερους πληθυσμούς.

Ένα αλληλόμορφο ή γενετική παραλλαγή είναι ένα συστατικό ενός γονιδίου που παράγει ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό.Φανταστείτε ότι υπάρχουν και τα κόκκινα σκουλήκια και τα λευκά σκουλήκια στον ίδιο πληθυσμό.Εάν ένας κόκκινος σκουλήκι συντρόπισε με ένα λευκό σκουλήκι, το καθένα θα περάσει ένα αλληλόμορφο στους απογόνους του, κόκκινο ή λευκό, για να σχηματίσει ένα γονίδιο.Το κυρίαρχο ή ισχυρό αλληλόμορφο θα καθορίσει ποιο χαρακτηριστικό του μωρού παρουσιάζει.Εάν το λευκό είναι κυρίαρχο, το σκουλήκι μωρών θα είναι λευκό, αν το κόκκινο είναι κυρίαρχο, το σκουλήκι μωρών θα είναι κόκκινο και αν το σκουλήκι μωρών λάβει δύο από τα ίδια υπολειπόμενα αλληλόμορφα, θα παρουσιάσει αυτό το υπολειπόμενο χαρακτηριστικό.Η γενετική είναι πολύ πιο περίπλοκη από αυτό το παράδειγμα επιτρέπει, αλλά αυτή είναι η γενική έννοια.

Τώρα magine αυτά τα σκουλήκια ζουν σε ένα βάλτο γεμάτο με κόκκινη λάσπη και περιβάλλεται από πουλιά που θέλουν να τα φάνε.Τα κόκκινα σκουλήκια είναι πιο πιθανό να επιβιώσουν επειδή είναι καμουφλαρισμένα από τη λάσπη και δεν θα είναι τόσο εύκολα από τους θηρευτές.Ως εκ τούτου, περισσότερα κόκκινα σκουλήκια θα ζήσουν για να αναπαράγουν και περισσότερα κόκκινα αλληλόμορφα θα μεταβιβαστούν στους απογόνους, αυξάνοντας την κόκκινη αλληλόμορφη συχνότητα.Περισσότερα λευκά σκουλήκια, τα οποία βλέπουν εύκολα από τα πουλιά, θα καταναλωθούν πριν μπορέσουν να μεταβιβάσουν τα γονίδιά τους, μειώνοντας έτσι τη συνολική τους συχνότητα.Αυτή είναι η φυσική επιλογή. Τώρα, φανταστείτε ότι υπάρχουν δέκα κόκκινα σκουλήκια και δέκα λευκά σκουλήκια με ίσες πιθανότητες να επιβιώσουν για αναπαραγωγή.Ένα δέντρο πέφτει στο βάλτο, σκοτώνοντας οκτώ σκουλήκια.έξι λευκές και δύο κόκκινες.Στη συνέχεια, υποθέστε ότι δύο λευκά σκουλήκια και ένα κόκκινο σκουλήκι αρρωσταίνουν και πεθαίνουν.Κατά τύχη, υπάρχουν τώρα επτά κόκκινα σκουλήκια και μόνο δύο λευκά σκουλήκια αριστερά.Αυτό είναι ένα παράδειγμα γενετικής μετατόπισης.

Η γενετική μετατόπιση μπορεί επίσης να συμβεί μέσω ενός τυχαίου σφάλματος δειγματοληψίας.Ένα σφάλμα δειγματοληψίας εμφανίζεται όταν ένα δείγμα παρουσιάζει διαφορετικά αποτελέσματα από ό, τι ολόκληρος ο πληθυσμός.Για παράδειγμα, ας πούμε ότι υπάρχουν πενήντα κόκκινα σκουλήκια και πενήντα λευκά σκουλήκια σε έναν πληθυσμό και οι επιστήμονες επιλέγουν τυχαία δέκα σκουλήκια για να παρατηρήσουν.Επειδή το δείγμα είναι μικρότερο, τα αλληλόμορφα που μεταβιβάστηκαν στην ομάδα των δέκα μπορεί να μην έχουν ακόμη και έξω, όπως θα ήταν σε μια ομάδα εκατό.Επίσης, εάν η ομάδα περιέχει περισσότερα κόκκινα σκουλήκια από τα λευκά, η παρουσίαση των αλληλόμορφων στους απογόνους θα είναι λοξή.

Η γενετική μετατόπιση γίνεται σταθερή όταν ένα αλληλόμορφο αντικαθιστά ένα άλλο εξ ολοκλήρου ή ένα αλληλόμορφο πεθαίνει.Φανταστείτε τα επτά κόκκινα σκουλήκια και δύο λευκά σκουλήκια που έμειναν στο βάλτο, αφού η καταστροφή και η ασθένεια του δέντρου σκότωσαν τα άλλα έντεκα σκουλήκια.Καθώς τα σκουλήκια αναπαράγονται, λιγότερο λευκά σκουλήκια θα εμφανιστούν μέχρι τελικά δεν υπάρχουν λευκά σκουλήκια.Στη συνέχεια, η γενετική μετατόπιση θα διορθωθεί, επειδή όλες οι μελλοντικές γενιές θα είναι κόκκινες.

Επειδή η γενετική μετατόπιση λειτουργεί πολύ ταχύτερα σε μικρούς πληθυσμούς, η συμφόρηση του πληθυσμού ή η επίδραση του ιδρυτή μπορούν να αυξήσουν τη διαδικασία της γενετικής μετατόπισης.Μια συμφόρηση του πληθυσμού συμβαίνει όταν ένας πληθυσμός ξαφνικά υφίσταται μια βουτιά σε μέγεθος.Το δέντρο που πέφτει στο βάλτο και η δολοφονία σχεδόν του μισού πληθυσμού σκουληκιών είναι ένα παράδειγμα του αποτελέσματος του σημείου συμφόρησης.Ένα φαινόμενο ιδρυτή εμφανίζεται όταν ένα μικρό τμήμα ενός πληθυσμού απομονώνεται από την υπόλοιπη ομάδα και εξελίσσεται ξεχωριστά.